專利名稱：一種纖維復(fù)合材料的真空浸漬裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及浸漬設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是纖維編織材料的浸漬裝置。
背景技術(shù)：
纖維編織復(fù)合自潤(rùn)滑材料是由摩擦系數(shù)低的PTFE (聚四氟乙烯)纖維與增強(qiáng)纖維， 例如芳綸、碳纖維、玻璃纖維等高性能纖維編織而成。工作時(shí)，PTFE纖維起潤(rùn)滑作用，而增強(qiáng)纖維則起承受載荷和提高黏結(jié)性能等作用。目前，針對(duì)纖維編織復(fù)合材料的浸漬裝置如《經(jīng)緯交疊無(wú)織造復(fù)合材料的浸漬設(shè)備》(中國(guó)專利201645834 U)，公開(kāi)了一種經(jīng)緯交疊無(wú)織造復(fù)合材料的浸漬裝置設(shè)備；《調(diào)節(jié)織物經(jīng)緯向浸漬效果的方法及裝置》(中國(guó)專號(hào)CN 101988243 A)提供一種調(diào)節(jié)織物經(jīng)緯向浸漬效果的方法和裝置。針對(duì)真空浸漬裝置如《真空浸漬用的設(shè)備和方法》(中國(guó)專利 CN1568246 A)公開(kāi)了一種對(duì)小件材料進(jìn)行真空浸漬的裝置；《真空浸漬器》(中國(guó)專利CN 85 2 02535 U)涉及一種改進(jìn)真空狀態(tài)下用浸漬液浸漬材料的裝置。在上述纖維復(fù)合材料浸漬裝置中，尚不具備控制樹(shù)脂含量及均勻性控制功能。纖維編織復(fù)合材料制備常采用溶液超聲浸漬處理結(jié)合輥壓的方法對(duì)織物進(jìn)行浸漬處理。輥壓超聲波浸漬后的織物，難以實(shí)現(xiàn)浸漬樹(shù)脂含量控制和均勻性控制。對(duì)于應(yīng)用在自潤(rùn)滑領(lǐng)域的纖維編織復(fù)合材料，控制樹(shù)脂含量及均勻性十分重要，否則將容易造成很多產(chǎn)品缺陷。如織物浸漬后以及后續(xù)的烘干過(guò)程中，由于樹(shù)脂分布不均勻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，將使織物表面產(chǎn)生凹坑或褶皺，影響平整性；織物表面浸漬的樹(shù)脂含量不一致，導(dǎo)致厚度不均；浸漬后易產(chǎn)生氣泡，且不易排出，烘干過(guò)程中氣泡破裂產(chǎn)生無(wú)膠斑塊。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單，可有效改善織物的浸漬效果、實(shí)現(xiàn)可控樹(shù)脂浸漬含量及均勻性的真空浸漬裝置及方法。本發(fā)明主要包括缸體、活塞、PTFE輥、PTFE 板和轉(zhuǎn)軸。其中缸體為凸形，其底部用螺栓固定在機(jī)架上，該機(jī)架底部設(shè)有通孔，進(jìn)給螺旋柱穿過(guò)該通孔，用進(jìn)給螺旋螺母固定在機(jī)架上，螺母與機(jī)架之間設(shè)有密封墊，裝有密封圈的活塞的下端面與進(jìn)給螺旋柱端面相連接，該活塞的上端面與帶有凹槽的PTFE板固定。缸體凸起部位的兩內(nèi)側(cè)設(shè)有襯套，支撐網(wǎng)固定在該襯套的下端面上，該支撐網(wǎng)的兩端設(shè)有擠緊套。密封腔上蓋兩端用螺栓固定在缸體頂部，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)密封腔上蓋的通孔，其下端面與 PTFE輥連接，上述轉(zhuǎn)軸與密封腔上蓋之間套有彈簧，該轉(zhuǎn)軸與密封腔上蓋連接部位設(shè)有軸套和密封圈上蓋，該密封圈上蓋內(nèi)設(shè)有密封圈。在密封腔上蓋上還設(shè)有充放氣口和壓力表。本發(fā)明的使用方法如下
一、將織物平整的鋪放于支撐網(wǎng)上，將支撐網(wǎng)置于襯套下端面，支撐網(wǎng)與織物通過(guò)擠緊套固定于襯套下端面；
二、在真空容器中把轉(zhuǎn)軸裝在裝有真空密封圈組的密封腔上蓋上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸與PTFE輥間彈簧壓縮量，使得PTFE輥與支撐網(wǎng)保持一定距離。將氣壓表安裝在密封腔上蓋上，再把將密封腔上蓋安裝到缸體上；
三、將帶有凹槽的PTFE板固定在活塞的上端面，通過(guò)噴漆槍向PTFE板的凹槽內(nèi)均勻的噴涂指定量的樹(shù)脂，把活塞下部的進(jìn)給螺旋柱裝在機(jī)架上，進(jìn)給螺旋螺母擰在套入機(jī)架的進(jìn)給螺旋柱下端，機(jī)架安裝在缸體上。在此過(guò)程中，PTFE板與織物保持一定距離；
四、對(duì)真空浸漬裝置密封腔進(jìn)行抽真空至5 50kpa后，對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行保壓。進(jìn)給裝置中，依靠螺旋運(yùn)動(dòng)推動(dòng)活塞位移，使得纖維織物與樹(shù)脂接觸開(kāi)始浸漬。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與PTFE 輥間彈簧壓縮量，使得PTFE輥與支撐網(wǎng)保持一定壓力；
五、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)PTFE輥在支撐網(wǎng)上回轉(zhuǎn)，趕出織物及樹(shù)脂內(nèi)殘存氣泡。保壓IOmin 15min后打開(kāi)充/放氣口，解除真空浸漬裝置內(nèi)的壓力，利用進(jìn)給裝置退出活塞，取下織物進(jìn)行后續(xù)的烘干。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單，通過(guò)控制浸漬深度實(shí)現(xiàn)對(duì)樹(shù)脂含量的控制；可保證浸漬樹(shù)脂的均勻性；可有效提高織物的浸漬效果。
圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
在圖1所示的一種纖維復(fù)合材料的真空浸漬裝置的機(jī)構(gòu)示意圖中，缸體5為凸形，其底部用螺栓固定在機(jī)架1上，該機(jī)架底部設(shè)有通孔，進(jìn)給螺旋柱3穿過(guò)該通孔，用進(jìn)給螺旋螺母2固定在機(jī)架上，螺母與機(jī)架之間設(shè)有密封墊片4，裝有密封圈6的活塞7的下端面與進(jìn)給螺旋柱端面相連接，該活塞的上端面與帶有凹槽的PTFE板8固定。缸體凸起部位的兩內(nèi)側(cè)設(shè)有襯套9，支撐網(wǎng)21固定在該襯套的下端面上，該支撐網(wǎng)的兩端設(shè)有擠緊套20。密封腔上蓋16兩端用螺栓固定在缸體頂部，轉(zhuǎn)軸13穿過(guò)密封腔上蓋的通孔，其下端面與PTFE 輥19連接，上述轉(zhuǎn)軸與密封腔上蓋之間套有彈簧18，該轉(zhuǎn)軸與密封腔上蓋連接部位設(shè)有軸套12和密封圈上蓋11，該密封圈上蓋內(nèi)設(shè)有真空密封圈組14。在密封腔上蓋上還設(shè)有充放氣口 10和壓力表15。使用時(shí)，首先，將織物22(芳綸/PTFE織物)平整的鋪放于支撐網(wǎng)上，將支撐網(wǎng)置于襯套下端面，支撐網(wǎng)與織物通過(guò)擠緊套固定于襯套；將帶有凹槽的PTFE板固定在活塞的上端面。通過(guò)噴漆槍向PTFE板的凹槽內(nèi)均勻的噴涂一層樹(shù)脂，樹(shù)脂噴涂量由電子天平測(cè)得噴漆槍前后的質(zhì)量差而定。然后，對(duì)真空浸漬裝置進(jìn)行抽真空至IOkpa后，關(guān)閉充/放氣口。依靠螺旋運(yùn)動(dòng)推動(dòng)活塞位移，使得纖維織物與樹(shù)脂接觸進(jìn)行浸漬；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸與缸體間彈簧壓縮量，使得 PTFE輥與支撐網(wǎng)保持一定的壓力；轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)PTFE輥在支撐網(wǎng)上回轉(zhuǎn)，趕出織物及樹(shù)脂內(nèi)殘存氣泡；保壓IOmin后打開(kāi)充/放氣口，解除真空浸漬裝置內(nèi)的壓力，利用進(jìn)給裝置退出活塞，取下織物進(jìn)行后續(xù)的烘干操作。實(shí)施例2
采用實(shí)施例1的設(shè)備的對(duì)織物進(jìn)行真空浸漬的方法首先，將玻璃纖維/PTFE織物平整的鋪放于支撐網(wǎng)上，將支撐網(wǎng)置于襯套下端面，支撐網(wǎng)與織物通過(guò)擠緊套固定于襯套；將帶有凹槽的PTFE板固定在活塞的上端面。通過(guò)噴漆槍向PTFE板的凹槽內(nèi)均勻的噴涂一層樹(shù)脂，樹(shù)脂噴涂量由電子天平測(cè)得噴漆槍前后的質(zhì)量差而定。 然后，對(duì)真空浸漬裝置進(jìn)行抽真空至50kpa后，關(guān)閉充/放氣口。依靠螺旋運(yùn)動(dòng)推動(dòng)活塞位移，使得纖維織物與樹(shù)脂接觸進(jìn)行浸漬；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸與缸體間彈簧壓縮量，使得 PTFE輥與支撐網(wǎng)保持一定的壓力；轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)PTFE輥在支撐網(wǎng)上回轉(zhuǎn)，趕出織物及樹(shù)脂內(nèi)殘存氣泡；保壓15min后打開(kāi)充/放氣口，解除真空浸漬裝置內(nèi)的壓力，利用進(jìn)給裝置退出活塞，取下織物進(jìn)行后續(xù)的烘干操作。
權(quán)利要求
1.一種纖維復(fù)合材料的真空浸漬裝置，其特征在于其缸體為凸形，該缸體的底部用螺栓固定在機(jī)架上，該機(jī)架底部設(shè)有通孔，進(jìn)給螺旋柱穿過(guò)該通孔，用進(jìn)給螺旋螺母固定在機(jī)架上，螺母與機(jī)架之間設(shè)有密封墊，裝有密封圈的活塞的下端面與進(jìn)給螺旋柱端面相連接，該活塞的上端面與帶有凹槽的PTFE板固定，缸體凸起部位的兩內(nèi)側(cè)設(shè)有襯套，支撐網(wǎng)固定在該襯套的下端面上，該支撐網(wǎng)的兩端設(shè)有擠緊套，密封腔上蓋兩端用螺栓固定在缸體頂部，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)密封腔上蓋的通孔，其下端面與PTFE輥連接，上述轉(zhuǎn)軸與密封腔上蓋之間套有彈簧，該轉(zhuǎn)軸與密封腔上蓋連接部位設(shè)有軸套和密封圈上蓋，該密封圈上蓋內(nèi)設(shè)有密封圈，在密封腔上蓋上還設(shè)有充放氣口和壓力表，通過(guò)噴漆槍向PTFE板的凹槽內(nèi)均勻的噴涂指定量的樹(shù)脂。
2.上述權(quán)利要求1的纖維復(fù)合材料的真空浸漬裝置的使用方法，其特征在于(1)將織物平整的鋪放于支撐網(wǎng)上，將支撐網(wǎng)置于襯套下端面，支撐網(wǎng)與織物通過(guò)擠緊套固定于襯套下端面；(2)把轉(zhuǎn)軸裝在裝有真空密封圈組的密封腔上蓋上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸與PTFE輥間彈簧壓縮量，使得PTFE輥與支撐網(wǎng)保持一定距離，將氣壓表安裝在密封腔上蓋上，再把將密封腔上蓋安裝到缸體上；(3)將帶有凹槽的PTFE板固定在活塞的上端面，通過(guò)噴漆槍向PTFE板的凹槽內(nèi)均勻的噴涂指定量的樹(shù)脂，把活塞下部的進(jìn)給螺旋柱裝在機(jī)架上，進(jìn)給螺旋螺母擰在套入機(jī)架的進(jìn)給螺旋柱下端，機(jī)架安裝在缸體上；(4)對(duì)真空浸漬裝置密封腔進(jìn)行抽真空至5 50kpa后，依靠螺旋運(yùn)動(dòng)推動(dòng)活塞位移， 使得纖維織物與樹(shù)脂接觸開(kāi)始浸漬，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與PTFE輥間彈簧壓縮量，使得PTFE輥與支撐網(wǎng)保持一定壓力；(5)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)PTFE輥在支撐網(wǎng)上回轉(zhuǎn)，趕出織物及樹(shù)脂內(nèi)殘存氣泡，保壓IOmin 15min后打開(kāi)充/放氣口，解除真空浸漬裝置內(nèi)的壓力，利用進(jìn)給螺旋柱退出活塞，取下織物進(jìn)行后續(xù)的烘干。
全文摘要
一種纖維復(fù)合材料的真空浸漬裝置，其缸體為凸形，底部固定在機(jī)架上，進(jìn)給螺旋柱用進(jìn)給螺旋螺母固定在機(jī)架上，裝有密封圈的活塞的下端面與進(jìn)給螺旋柱端面相連接，其上端面與PTFE板固定，支撐網(wǎng)固定在缸體兩內(nèi)側(cè)的襯套下端面上，缸體頂部設(shè)有密封腔上蓋，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)密封腔上蓋的通孔，其下端面與PTFE輥連接，在密封腔上蓋上還設(shè)有充放氣口和壓力表。使用時(shí)通過(guò)噴漆槍向PTFE板的凹槽內(nèi)均勻的噴涂指定量的樹(shù)脂，抽真空，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)PTFE輥在支撐網(wǎng)上回轉(zhuǎn)，趕出織物及樹(shù)脂內(nèi)殘存氣泡，然后解除裝置內(nèi)的壓力，利用進(jìn)給螺旋柱退出活塞，取下織物進(jìn)行后續(xù)的烘干。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，可控制浸漬樹(shù)脂含量，保證浸漬樹(shù)脂的均勻性，有效提高織物的浸漬效果。
文檔編號(hào)D06B3/18GK102505391SQ20111038202
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者張青梅, 楊慶祥, 楊育林, 范兵利, 齊效文 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)